WB36高压锅炉管（WB36别名:15NiCuMoNb5-6-4）
2013-12-05 20:20阅读：
15NiCuMoNb5-6-4（DIWA
373、WB36）钢管
1 简介
15NiCuMoNb5-6-4（DIWA
373、15NiCuMoNb5、或称WB36）是德国在30年代开发的细晶粒、高强度、可焊性好的耐高温、高压结构钢。该钢采用加入Ni-Cu-Mo-Nb等几种合金元素，进行合理搭配的合金化，不仅大大提高了钢的高温强度及使用温度，而且该钢还具有良好的综合机械性能、热加工性和可焊性。现在欧洲的VALLOUREC
&
MANNESMANN公司、日本住友金属生产这种低合金钢管，此外德国的蒂森还生产此种钢号的钢板。此钢在相应的钢厂称为WB36或DIWA
373。其先后列入欧洲VdTUV 377/2法规和EN
10216-2标准，牌号分别为15NiCuMoNb5和15NiCuMoNb5-6-4。此钢不仅可用于钢板、钢管、还可用作锻件，尤其是大口径无缝管应用更为广泛。
2 用途
15NiCuMoNb5-6-4（DIWA
373、WB36）钢管综合性能良好，可广泛用于超临界机组中的汽包、汽水分离器、制造工作温度为400℃的水冷壁集箱、蒸汽发生器等部件，管壁温度为500℃的承压管道，以及核电设备等高温、高压部件。例如，60年代西德开始把此钢用于蒸汽发生器的高压和沸水区域，也用作为汽包和给水系统的材料。近年来，我国上海石洞口第二发电厂600MW超临界机组水冷壁集箱、蒸汽发生器、对流管等部件也用了此钢，其使用温度为465℃，最高使用压力为31.2MPa。由于DIWA
373（WB36）的强度等级高于20G和SA106C，采用此钢将使钢管壁厚明显减薄、材料用量大大减少，具有良
好的经济效益。故可以预见，该钢在我国的应用前景相当看好。
3 技术要求及试验数据
3.1 化学成分（熔炼分析%）
规范
|
C
|
Mn
|
Si
|
P
|
S
|
Cr
|
Cu
|
Mo
|
Ni
|
Nb
|
N
|
Al
|
EN
10216-2
|
0.10-0.17
|
0.80-1.20
|
0.25-0.50
|
≤0.030
|
≤0.025
|
≤0.30
|
0.50-0.80
|
0.25-0.50
|
1.00-1.30
|
0.015-0.045
|
|
≤0.05
|
VdTUV
377/2
|
0.10-0.17
|
0.80-1.20
|
0.25-0.50
|
≤0.030
|
≤0.025
|
≤0.30
|
0.50-0.80
|
0.25-0.50
|
1.00-1.30
|
0.015-0.045
|
≤0.02
|
≤0.05
|
试制技术协议
|
0.10-0.17
|
0.80-1.20
|
0.25-0.50
|
≤0.030
|
≤0.030
|
≤0.30
|
0.50-0.80
|
0.25-0.50
|
1.00-1.30
|
0.015-0.045
|
≤0.02
|
≤0.05
|
试制技术协议：是东锅与成都无缝钢管厂签订的94-002
WB36大口径无缝合金管国产化试制协议
3.2 金相组织
15NiCuMoNb5-6-4（DIWA
373、WB36）钢的供货状态为正火（淬火）+回火。经正火+回火的最终热处理后，金相组织为贝氏体+铁素体+索氏体或贝氏体+少量铁素体。
3.3 力学性能
室温力学性能
规范
|
拉伸性能（纵向）
|
纵向AKv
（0℃）（J）
|
σs(MPa)
|
σb(MPa)
|
δ(%)
|
EN
10216-2
|
≥[440]
|
[610-780]
|
≥[19]
|
[27]（20℃、横向）
|
VdTUV
377/2
|
≥430
|
580-740
|
≥18
|
31
|
≥[430]
|
[580-740]
|
≥[20]
|
[39]
|
试制技术协议
|
≥[440]
|
[610-780]
|
≥[17]
|
[35]（室温）
|
国内实测值
|
[565-600]
|
[710-730]
|
[27-29]
|
[186-202]（室温）
|
注1：[ ]括号内的数据为正火+回火的数据、其余数据为淬火+回火后的数值。
注2：表中的延伸率数据均按不同的标准规定的试样测得。国内采用5.65 ![WB36高压锅炉管（WB36别名:15NiCuMoNb5-6-4）]( "WB36高压锅炉管（WB36别名:15NiCuMoNb5-6-4）")
（Fo是指试样的有效横截面积）。以下各温度中的延伸率与此相同。
3.4 持久强度σ ![WB36高压锅炉管（WB36别名:15NiCuMoNb5-6-4）]( "WB36高压锅炉管（WB36别名:15NiCuMoNb5-6-4）")
（MPa）
规范
|
400℃
|
420℃
|
440℃
|
460℃
|
480℃
|
490℃
|
500℃
|
EN
10216-2
|
373
|
325
|
273
|
210
|
139
|
104
|
69
|
VdTUV
377/2
|
373
|
325
|
273
|
210
|
139
|
104
|
69
|
3.5 许用应力σ（MPa）
规范
|
400℃
|
420℃
|
440℃
|
460℃
|
480℃
|
490℃
|
500℃
|
VdTUV
377/2
|
|
|
|
|
93
|
70
|
46
|
注：V&M没有直接的数据，是由持久强度转换而来
4 工艺资料
4.1 热处理
正火或淬火
|
回火
|
去应力热处理
|
900-980℃空冷
|
580-640℃空冷
|
550-600℃空冷
|
880-930℃油或水冷
|
620-700℃空冷
|
去应力处理的温度应比实际的回火温度低30℃。
工件的加热应进行得完全、透彻。当工件加热至淬火温度保温时间为壁厚每毫米1分钟/（壁厚小于20毫米，至少保温20分钟）。回火和去应力处理保温时间按壁厚每毫米2分钟计算，最少不得少于30分钟。
4.2 焊接
该钢有良好的焊接性能。手工焊焊条L-80（AWS-E11016G），钨极氩弧焊焊丝用SMH-80（AWS-E110S）或相应的国产焊接材料。为避免焊接裂纹产生，焊前要进行预热（温度为150-200℃）。焊后进行去应力处理。
国产试制的WB36具有良好的可焊性。其冷裂纹敏感性较大，但预热150℃就可防止冷裂纹产生，对再热裂纹不敏感。采用焊条手工电弧焊CHE607NI打底H10Mn2NiMoA/H08Mn2MoA焊丝配SJ101焊剂埋弧自动焊焊满，经530-600℃焊后热处理具有良好的性能，可以满足制造要求
。
4.3 冷热加工
锻造、镦粗的温度范围为850-1050℃，热成型后须进行淬火+回火处理。
冷加工性能良好，冷加工会带来一定量的变形量（如外侧金属纤维延伸5%或更多），一般应进行去应力热处理。其机械加工性能亦较好。
